[發明專利]固體丙二酸的制備及提純方法

有效

• 申請號: 201310371625.4
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103408418A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 劉旭;楊國忠;李大鐵;盧冬梅;李燕;彭艷麗;王碩碩;張辰亮;程麗華
• 申請（專利權）人: 河北誠信有限責任公司
• 主分類號: C07C55/08
• 分類號: C07C55/08;C07C51/08;C07C51/42;C01D3/04
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技術領域

本發明涉及一種通過氰乙酸酯水解制備丙二酸溶液，再通過酯類溶劑萃取提純丙二酸的方法，屬于有機化學合成和精制技術領域，尤其適用于從含有無機鹽的丙二酸水溶液的提取丙二酸。

背景技術

丙二酸主要用于生產巴比妥酸鹽和其他藥物以及在農藥、化妝品的領域有廣泛的應用，傳統的生產工藝是以氯乙酸為原料，通過中和、氰化、酸化、脫水等步驟實現，但收率較低。這主要是因為在脫水時必須要求將水完全脫盡，而隨著水量的減少，脫水溫度會逐漸升高到110度以上，從而使中間產品氰乙酸分解加劇，造成最終產品丙二酸收率較低。

另外一種方法是將氫氧化鈣水溶液與一氯乙酸反應，產生氯乙酸鈣，隨后通入氰化氫氣體，再投入氧化鈣或氫氧化鈣堿解，獲得丙二酸鈣溶液；將獲得的丙二酸鈣溶液在強無機酸存在下酸化水解，產生丙二酸；但是通過該方法得到的丙二酸產品含量只有90％左右，而且其中鈣含量均較高，使它的應用受到限制。

發明目的

本發明的目的是針對現有技術缺陷，提出了一種利用氰乙酸酯水解制備丙二酸溶液，再用酯類萃取劑從含無機鹽的丙二酸水溶液中提純丙二酸的新方法。

技術方案

丙二酸水溶液是通過氰乙酸酯水解，酸化得到混合水溶液，過程包括：

1、丙二酸水溶液的制備

氰乙酸酯在微負壓下經過加堿水解得到丙二酸鈉，水解完畢同時將副產物氨和甲醇脫出，回收，用來做甘氨酸等。反應液再加入鹽酸酸化，得到丙二酸和氯化鈉的混合溶液。

微負壓是指略低于常壓的壓力，通常在0.95-0.99個大氣壓的壓力。

2、丙二酸的萃取

選擇包括甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯或丙酸乙酯的酯類溶劑萃取劑，萃取條件包括：水/有機相體積比為1：1-8，萃取溫度30-100℃，每次萃取時間為10-20min，萃取次數3-9次。

3、濃縮

萃取液經減壓蒸餾濃縮，得到含量99.5％以上的固體丙二酸，同時回收萃取劑和再使用。

4、回收鹽

萃取剩余水相中的無機鹽經蒸餾濃縮、過濾干燥可得到副產品氯化鈉。

所述酯類溶劑萃取提純丙二酸的方法，所述步驟2中萃取劑優選甲酸乙酯，水/有機相體積比優選為1：4-7，萃取溫度優選為35-60℃。

所述步驟4中萃取剩余水相中的無機鹽氯化鈉進行結晶，可作為工業用原料。

有益效果

提出了一種新工藝，用氰乙酸酯，尤其是氰乙酸甲酯水解制備丙二酸的新方法。工藝簡單、投資少；且通過酯類萃取，可以得到純度非常高的丙二酸，能夠滿足現有工業上醫藥中間體的制備使用。整條工藝保證了高純度、安全、環保，有很高的理論和使用價值。

附圖說明

圖1是工藝流程圖。

最佳實施方式

實施例1：

將氫氧化鈉溶液加入氰乙酸甲酯中，系統帶上微負壓，開始升溫至105-115℃保溫3小時，幾乎無氨放出時停止水解。得到丙二酸鈉液；將丙二酸鈉液降溫至50度以下，向其中緩慢加入鹽酸，酸化溫度嚴格控制在50度以下，加入鹽酸后在此溫度下保溫0.5小時。即得到丙二酸混合溶液，測定丙二酸含量。計算丙二酸的生成率為92％。

將上述制備的丙二酸水溶液，萃取水溶液為水相(W)，甲酸乙酯(0)為有機相，采用間歇攪拌萃取。在一個配有攪拌器，溫度計和冷凝器的三口瓶中，加入25mL水溶液和25mL甲酸乙酯，控制萃取溫度，攪拌，使萃取劑甲酸乙酯與丙二酸水溶液接觸。相比O/W＝1，萃取溫度38℃，萃取時間＝15分鐘，分相后，將有機相進行減壓蒸餾，得到固體丙二酸，一次萃取丙二酸的收率為35％。連續萃取5次后，濃縮得到固體丙二酸進行合并。收率為90％。烘干后含量為99.6％。

實施例2：

將氫氧化鈉溶液加入氰乙酸甲酯中，系統帶上微負壓，開始升溫至110-120℃保溫2.5小時，幾乎無氨放出時停止水解。得到丙二酸鈉液；將丙二酸鈉液降溫至50度以下，向其中緩慢加入鹽酸，酸化溫度嚴格控制在50度以下，加入鹽酸后在此溫度下保溫0.5小時。即得到丙二酸混合溶液，測定丙二酸含量。計算丙二酸的生成率為95％。